نمونه سوال مغناطیس مورد استفاده دانش آموزان سال سوم

1-آيا نیروی مغناطيسي وجود دارد؟

بله اگر اهنربايي را در دست بگيريم و به اجسام آهني نزديک کنيم احساس ميکنيم که دست ما به طرف جسم کشيده ميشود اين امر وجود نيروي مغناطيسي را نشان ميدهد

2-آزمايشي طراحي کنيد که وجود نيروي مغناطيسي را ثابت کند؟

دو آهنربا را در دو دست خود نگه ميداريم و آنها را به هم نزديک ميکنيم اگر دو قطب همنام به هم نزديک شوند احساس ميکنيم که نيرويي دستهاي ما را از هم دور ميکند و بالعکس .

آزمايش دوم نزديک کردن سنجاقها به آهنربا که باعث ربايش سنجاقها توسط آهنربا ميشود.

3-آيا تک قطبي مغناطيسي وجود دارد؟

خير-هر اهنربايي را اگر به اندازه يک مولکول کوچک کنيم (خرد کنيم) باز هم داراي دو قطب ميباشد يعني تک قطبي مغناطيسي وجود ندارد هرچند که طبق يک نظريه در زمانهاي خيلي دور زماني که حرارت جهان بسيار زياد بوده تک قطبي هم وجود داشته است اما امروزه از بين رفته اند.

4-اهن ربا از چه ساخته شده است؟

آهنربا از ماده اي بنام کاني مگنتيت fe3o4 که آهن را ميربايد ساخته شده است

5-آهنربا چيست؟

آهنربا يک ماده مغناطيسي است که با نزديک شدن به قطعاتي از اهن و کبالت آنها را به سمت خود مي کشاند.

6-آهنرباها چند گونه هستند؟

اهنرباها به شکلهاي مختلفي ساخته ميشوند که ميتوان به متداولترين انواع آنها يعني ميله اي نعلي شکل تيغه اي و حلقه اي اشاره کرد

7-ويژگي اهنرباها چيست؟

همه اهنرباها آهن را به خود جذب ميکنند و داراي دو قطب n وs هستند.

8-قطبهاي آهنربا را چگونه نامگذاري ميکنند؟

اگر آهنربا را روي يک قطعه چوب پنبه روي آب ساکن قرار دهيم ميچرخد و در جهت تقريبي شمال و جنوب قرار ميگيرد در اينجا سر آهنربا که به سمت شمال قرار گرفته را N مينامندو سري که به سمت جنوب قرار گرفته را س مينامند

NORTH POLE قطب شمال و SOUTH POLE قطب جنوب ميباشد

9-قطب نما چيست؟

قطب نما وسيله اي است که دريانوردان براي شناسايي مسير از آن استفاده ميکنند .اين وسيله از يک آهنرباي بسيار نازک که روي پايه اي سوار است و براحتي ميچرخد ساخته شده است. قطبهاي اين اهنربا نامگذاري شده و با چرخش آهنربا براحتي ميتوان مسير شمال- جنوب را تشخيص داد.

10-چرا اهنربايي که از نخ اويخته ميشود در جهت تقريبي شمال – جنوب قرار ميگيرد؟

در مرکز زمين توده هاي عظيمي از مواد مذاب وجود دارند که داراي دماي بسيار زيادي هستند اين دماي بالا مولکولهاي درون زمين رايونيزه ميکند و يا به عبارتي همانند هواي بالاي شعله تبديل به پلاسما ميکند اين ذرات يونيزه شده در اثر حرکت چرخشي و انتقالي زمين به دور خود و خورشيد در جهت معيني ميچرخند و حالت مغناطيسي به زمين ميدهن اين آهنرباي عظيم هسته زمين داراي دو قطب وارونه است يعني قطب N ان در جنوب و S آن در شمال زمين قرار دارد در نتيجه بر اثر نيروي جاذبه بين قطبهاي ناهمنام آهنربايي که از نخ اويزان شده در مسير تقريبي شمال جنوب آرام ميگيرد.

11-آيا خاصيت اهنربايي در خلا هم بر قرار است؟

بله اگر دو آهنربا را در خلاء به هم نزديک کنيم بر هم نيرو وارد ميکنند که اين نشانگر وجود خاصيت مغناطيسي در خلاء ميباشد.

12-شفق قطبي چيست؟

۱۳-علت تشکيل شفق قطبي چيست؟

که ذرات باردار پر انرژي اغلب (-e) تحت تاثير ميدان مغناطيسي زمين شتاب ميگيرند. اين شتاب گيري در لايه هاي فوقاني جو انجام ميشود. جايي که اين ذرات با اتم هاي گاز برخورد ميکنند و اين برخورد باعث ميشود که اتم ها از خود نور ساطع کنند. اما اگر کمي دقيق تر به قضيه نگاه کنيم، متوجه ميشويم که يکي از عوامل اصلي در بوجود امدن شفق قطبي، پديده اي موسوم به طوفان خورشيدي يا بادهاي خورشيدي است

.14-قطب آهنربا را تعريف کنيد؟

در هر آهنربا دو ناحيه وجود دارد که خاصيت اهنربايي-مغناطيسي آن از قسمتهاي ديگر بيشتر است اين دو ناحيه را قطب آهنربا مينامند

15-آزمايشي طراحي کنيد که محل قطبهاي آهنربا هاي مختلف را مشخص کند؟

آهنربا را روي ميز قرار ميدهيم و سپس روي آن کاغذي را به صورت افقي و ثابت نگه ميداريم .براده هاي آهن يا سوزن ته گرد را به آرامي و به صورت يکنواخت روي کاغذ مي ريزيم . مکانهايي که براده ها يا سوزن بيشتري در انجا تجمع کند . قطب اهنربا خواهد بود

16-آزمايشي را طراحي کنيد که اثر قطبهاي آهنربا را بر همديگر نشان دهد؟

دو اهنربا را يکبار از قطبهاي همنام به هم نزديک کرده و مشاهده ميشود که نيرويي آنها را از هم دور ميکند اين نيرو دافعه مغناطيسي است.يعني قطبهاي همنام بر هم نيروي دافعه وارد ميکنند

همان دو آهنربا را اين بار از قطبهاي ناهمنام به هم نزديک کنيد مشاهده ميشود که نيرويي آنها را به سمت هم ميکشاند يعني دو قطب ناهمنام آهنربا به هم نيروي جاذبه مغناطيسي وارد ميکنند

17-القاي مغناطيسي چيست؟ با انجام يک آزمايش آنرا توضيح دهيد؟

اگر ميخهاي آهني را به آهنربا بچسبانيم ميخها تبديل به آهنرباي موقت ميشوند و ميتوانند ميخهاي ديگر يا براده هاي آهن را به خود جذب کنند به اين دليل ميگوييم آهنرباي موقت زيرا با جدا شدن اولين ميخ از آهنربا . ميخ ديگر خاصيت مغناطيسي (آهنربايي) نخواهد داشت.

18-ويژگيهاي القاي مغناطيسي چيست؟

الف-با نزديک شدن و چسبيدن آهنربا به قطعه آهن به طور موقت آهن به آهنربا تبديل ميشود.

ب-همواره قطبهاي آهنرباي موقت به صورتي است که قسمت نزديک به آهنربا قطب ناهمنام با آهنربا دارد و قسمت دورتر از آهنربا قطب همنام با آهنربا خواهد داشت به شکل بالا دقت کنيد:

ج-با دور شدن و يا بر داشتن آهنرباي اصلي, خاصيت مغناطيسي در آهن از بين ميرود

19-چگونه ميتوانيم بدون استفاده از وسايل ديگر, بين دو قطعه آهن و آهنربا , قطعه آهن را مشخص کنيم؟

کافيست آنها را جداگانه و با فاصله زياد نسبت به همديگر از وسط توسط نخي آويزان کنيم اگر يکي از آنها چرخيد و در جهت تقريبي شمال – جنوب قرار گرفت آن قطعه آهنربا و قطعه ديگر آهن است

20-ميدان مغناطيسي چيست؟

در فضاي اطراف هر آهنربا خاصيتي وجود دارد که بر اثر آن قطعات آهن جذب ميشوند يا بر قطبهاي آهنرباي ديگر نيرو وارد ميشود که به آن ميدان مغناطيسي ميگويند.

21-آيا ميدان مغناطيسي کميتي برداري است؟

بله-ميدان مغناطيسي کميتي برداري است يعني هم بزرگي و اندازه دارد و هم جهت دار است و آنرا با B نشان ميدهند.

22-آزمايشي طراحي کنيد که جهت ميدان مغناطيسي را مشخص کند ؟

يک آهنرباي ميله اي را روي ميز چوبي قرار ميدهيم. سپس عقربه مغناطيسي را در نقاط مختلف در کنار آهنزبا قرار ميدهيم.هر سمتي که قطب N عقربه مغناطيسي نشان دهد .جهت ميدان مغناطيسي در آن نقطه خواهد بود.

يعني: جهت ميدان مغناطيسي در هر نقطه همجهت است با قطب N عقربه مغناطيسي در همان نقطه .

اگر خطوط ميدان مغناطيسي را رسم کنيد هميشه در بيرون آهنربا جهت ميدان ازقطب N خارج شده و به قطب S وارد ميشود.

23-جهت ميدان مغناطيسي در هر نقطه را تعريف کنيد؟

در هر نقطه جهت ميدان مغناطيسي همجهت است با فطب N عقربه مغناطيسي واقع در همان نقطه و همواره در بيرون آهنربا از N خارج و به S وارد ميشود

24-جهت ميدان مغناطيسي درون آهنربا چگونه ميباشد؟

در درون اهنربا جهت بر خلاف بيرون آن از قطب S به سمت قطب N ميباشد.

25-منظور از خطوط ميدان مغناطيسي چيست؟

ميدان مغناطيسي را ميتوان با خطوطي در اطراف آهنربا نمايش داد که به آن خطوط ميدان مغناطيسي ميگويند.

26-ويزگيهاي خطوط ميدان مغناطيسي را بنويسيد؟

الف-توسط آنها ميدان مغناطيسي نمايش داده ميشود.

ب-تراکم خطوط نشاندهنده ميدان قوي تر و پراکندگي خطوط نشان دهنده ميدان ضعيف تر است.

پ-از هر نقطه از فضا فقط يک خط مغناطيسي ميگذرد.

ت- راستاي ميدان در هر نقطه مماس بر خط ميدان در آن نقطه است.

ث-جهت ميدان در هر نقطه همجهت با قطب N عقربه مغناطيسي در آن نقطه است

27-با کمک آزمايش خطوط ميدان مغناطيسي را را براي آهنربا نشان دهيد؟

يک اهنربا را زير برگه کاغذ قرار ميدهيم و سپس براده هاي آهن را به کمک نمک پاش به صورت يکنواخت روي کاغذ مي پاشيم و بعد به آرامي به کاغذ ضربه ميزنيم مشاهده ميشود که براده ها در خطوط مشخصي در اطراف آهنربا قرار ميگيرند اين خطوط همان خطهاي ميدان مغناطيسي هستند.

به شکلها دقت کن يد:

28-خطوط و جهت ميدان را براي آهنرباي نعلي شکل- ميله اي و کروي رسم کنيد.

29-خطوط ميدان را براي دو قطب همنام که جداگانه در نزديکي هم قرار گرفته اند رسم کنيد:

30-خطوط ميدان را براي دو قطب نا همنام که در نزديکي هم قرار گرفته اند رسم کنيد؟

31- چرا براده هاي آهن در راستاي خطوط ميدان مغناطيسي مي ايستند؟

هنگامي که براده هاي آهن در ميدان مغناطيسي آهنربا قرار ميگيرند طبق القاي مغناطيسي هر کدام تبديل به اهنرباهاي کوچکي ميشوند که همانند عقربه هاي مغناطيسي داراي دو قطب N و S خواهند بود پس همانند عقربه ها ي مغناطيسي در هر نقطه ميتوانند جهت خطوط ميدان مغناطيسي را نشان دهند و بايد بر خطوط در هر نقطه مماس باشند پس اين براده هاي خيلي کوچک به هم متصل شده و راستاي خطوط ميدان مغناطيسي را مشخص ميکنند.

32-ميدان مغناطيسي يکنواخت چيست؟

اگر خطوط ميدان مغناطيسي در ناحيه اي از فضا به صورت خطهاي راست و موازي با فاصله هاي برابر باشند و جهتو بزرگي ميدان در تمامي نقاط آن يکسان باشد ميگوييم ميدان مغناطيسي يکنواخت در اين ناحيه وجود دارد. مانند فضاي بين دو قطب ناهمنام دو آهنربا که در کنار هم قرار داده شده اند به شکل دقت کنيد:

33-اگر يک بار الکتريکي ساکن را در ميدان مغناطيسي قرار بدهيم چه روي ميدهد؟

چون بار ساکن است نيرويي نيز بر آن وارد نميشود و بار در جاي خود بدون حرکت باقي ميماند

F=qvB. SINα , V=0 , F =0

34-اگر يک ذره بار دار را در راستاي خطوط ميدان مغناطيسي با سرعت وارد ميدان مغناطيسي کنيم چه روي ميدهد؟

چون ذره در راستاي ميدان حرکت ميکن يهني جهت حرکت ذره با جهت ميدان زاويه صفر يا 180 ميسازد پي نيرويي هم بر ذره وارد نميشود و ذره با همان سرعت بدون تغيير جهت يا سرعت به مسير خود ادامه ميدهد

35-نيروي وارد بر يک ذره متحرک در ميدان مغناطيسي از چه فرمولي محاسبه ميشود؟

از فرمول F=qvB sin α که در آن F نيروي الکترو مغناطيسي وارد بر ذره بر حسب نيو تون است .

بار الکتريکي بر حسب کولن را با q نشان ميدهيم .- سرعت ذره همان v بر حسب متر بر ثانيه است و B اندازه ميدان مغناطيسي برحسب تسلا ميباشد و α نيز زاويه ميان سرعت و جهت ميدان مغناطيسي است

36- اگر سيم حامل جرياني را در ميدان مغناطيسي و در راستاي ميدان وارد کنيم آيا سيم منحرف ميشود؟

خير – نيرويي بر آن وارد نميشود زيرا همانند سوال 34 ذرات باردار درون سيم در راستاي خطوط ميدان حرکت ميکنند يعني زاويه بين حرکت ذرات باردار (يا همان جريان الکتريکي در سيم) يا صفر و يا 180 درجه ميباشد در نتيجه :

F=0 خواهد شد.

37-چرا بر يک سيم حامل جريان که درون ميدان مغناطيسي قرار دارد نيروي الکترو مغناطيسي اعمال ميشود اما بر سيم فاقد جريان نيرو اعمال نميشود؟

زيرا سيم حامل جريان داراي ذرات بار داري است که در يک جهت حرکت ميکنند و بر هر ذره همانطور که قبلا گفتيم طبق F=qvB sin α نيرو ي الکترو مغناطيسي وارد ميشود .

اما سيمي که جريان ندارد يعني تعدات ذراتي که به دو سمت سيم حرکت ميکنند با هم برابر است يا بهتر بگوييم بار خالص گذرنده از هر قسمت سيم صفر است در نتيجه براين نيروهاي وارد بر اين سيم نيز صفر خواهد شد. يا به عبارتي نيروهاي وارد بر ذراتي که در جهتهاي مخالف هم حرکت ميکنند همديگر را خنثي کرده و بر سيم به صورت کلي نيرويي وارد نميشود.

38- سيم حامل جريان را چگونه در ميدان مغناطيسي قرار بدهيم تا بر آن نيرو وارد شود؟

سيم بايد به گونه اي در ميدان قرار بگيرد تا خطوط ميدان را حتما قطع کند.

39-عوامل موثر بر نيروي وارد بر سيم حامل جريان را در ميدان مغناطيسي نام ببريد؟

الف-جرياني که از سيم ميگذرد-هر قدر جريان بيشتر باشد نيرو بيشتر ميشود.

ب-طولي از سيم که در ميدان مغناطيسي قرار گرفته است- هر چه طول بيشتر باشد نيرو هم بيشتر ميشود.

پ-ميدان مغناطيسي-هر اندازه بزرگي ميدان بيشتر باشد نيرو هم بيشتر ميشود.

ت-سينوس زاويه ميان جريان و ميدان مغناطيسي – هر قدر زاويه به 90 نزديک شود نيرو قويتر و هر قدر زاويه به صفر يا 180 درجه نزديک شود نيرو کمتر و ضعيف تر ميشود. F = ILBsinα

40-عوامل موثر بر نيروي وارد بر ذره بار دار متحرک را در ميدان مغناطيسي نام ببريد؟

الف-بار ذره-هرقدر بار ذره بيشتر باشد نيرو بيشتر ميشود

ب- سرعت ذره –نيروي وارد بر ذرات باردار سريعتر بيشتر از نيروي وارد بر ذرات باردار کند ميباشد

پ-ميدان مغناطيسي – با افزايش ميدان مقدار نيرو بيشتر ميشود

ت-سينوس زاويه ميان سرعت و ميدان هرقدر به صفر نزديک شود ميدان ضعيفتر شده و به صفر نزديک ميشود. F=qvB sinα

41-ويژگي جهت نيروي الکترو مغناطيسي وارد بر سيم حامل جريان(يا ذره باردار متحرک) در ميدان مغناطيسي چيست؟

الف-اين نيرو بر راستاي جريان سيم( يا راستاي حرکت ذره باردار) و راستاي ميدان مغناطيسي همواره عمود است.

ب-جهت اين نيرو با استفاده از قاعده دست راست تعيين ميشود.-(( دست راست را باز کرده و چهار انگشت مستقيم را در جهت جريان ( يا در جهت سرعت ذره باردار) قرار ميدهيم به طوري که اگر آنگشتها را به آرامي ببنديم در جهت ميدان مغناطيسي قرار بگيرند در اين حالت انگشت شست جهت نيرو را نشان ميدهد.)).

مانند شکل:

42-يکاي ميدان مغناطيسي چيست؟ آنرا تعريف کنيد؟

يکاي ميدان مغناطيسي تسلا نام دارد که آنرا با T نشان ميدهند.بر طبق تعريف اگر سيمي به طول يک متر را که جريان يک آمپري از آن ميگذر در ميدان مغناطيسي به صورت عمود بر ميدان قراربدهند و نيروي يک نيوتني بر آن وارد شود . بزرگي اين ميدان حتما يک تسلا خواهد بود.

1T=1 N /(1A×1M) يک تسلا برابر يک نيوتون بر آمپر متر ميباشد.

43-گاوس چيست؟

يك واحد اندازه گيري ميدان مغناطيسي است كه از تسلا كوچكتر ميباشد زيرا تسلا واحد بزرگي است و بسادگي ايجاد نميشود.

گاوس را با علامت G نشان ميدهند

1G = 10-4 T

44-آزمايشي طراحي كنيد كه نيروي وارد بر سيم حامل جريان را در يك ميدان مغناطيسي اندازه گيري كند؟

توسط دو نيروسنج سيمي افقي را در هوا معلق نگه ميداريم به صورتي كه ميدان مغناطيسي وارد بر سيم بر ان عمود باشد قبل از اعمال جريان عدد نيرو سنج را يادداشت ميكنيمF1 سپس جريان را وصل كرده و عدد نيرو سنج را يادداشت ميكنيم F2 تفاضل اين دو عدد شان دهنده نصف نيروي الكترو مغناطيسي وارد بر سيم است زيرا دو نيرو سنج داريم و كه هر كدام نيمي از اين نيرو را نشان ميدهند پس كافيست تفاضل دو عدد را در 2 ضرب كنيم يعني:

(F1 - F2 )×2 = نيروي الكترو مغناطيسي وارد بر سيم

45- گالوانومتر چيست؟

گالوانومتر همانند امپر سنج جريان الكتريكي را اندازه ميگيرد اما با اين تفاوت كه جريانهايي كه توسط گالوانومتر اندازه گيري ميشوند بسيار كوچك و كم ميباشد

46-گالوانومتر عقربه اي چگونه كار ميكند؟

هر گالوانومتر داراي يك قاب است( سيمي حامل جريان كه به صورت يك حلقه در امده است و دورآان سيم پيچيده اند ) اين قاب در يك ميدان مغنايسي دائم و قوي قرار دارد اگر جريان از قاب بگذرد از طرف ميدان دو نيروي برابر و مختلف الجهت به دو سمت قاب وارد ميشود و قاب روي محورش ميچرخد و عقربه متصل به قاب را منحرف ميكند هر قدر جريان قويتر باشد انحراف عقربه نيز بيشتر خواهد بود با قطع جريان فنر ظريفي كه در پشت پيچه قرار دارد قاب و عقربه را به حالت اوليه بر ميگرداند.

47- موتور الكتريكي چگونه كار ميكند؟

يک موتور الکتريکي ، الکتريسيته را به حرکت مکانيکي تبديل مي‌کند. عمل عکس آن که تبديل حرکت مکانيکي به الکتريسيته است، توسط ژنراتور انجام مي‌شود. اين دو وسيله بجز در عملکرد ، مشابه يکديگر هستند. اکثر موتورهاي الکتريکي توسط الکترومغناطيس کار مي‌کنند، اما موتورهايي که بر اساس پديده‌هاي ديگري نظير نيروي الکتروستاتيک و اثر پيزوالکتريک کار مي‌کنند، هم وجود دارند.
ايده کلي اين است که وقتي که يک ماده حامل جريان الکتريسيته تحت اثر يک ميدان مغناطيسي قرار مي‌گيرد، نيرويي بر روي آن ماده از سوي ميدان اعمال مي‌شود. در يک موتور استوانه‌اي ، روتور به علت گشتاوري که ناشي از نيرويي است که به فاصله‌اي معين از محور روتور به روتور اعمال مي‌شود، مي‌گردد.
اغلب موتورهاي الکتريکي دوارند، اما موتور خطي هم وجود دارند. در يک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده مي‌شود. موتور شاملآهنرباهاي الکتريکي است که روي يک قاب سيم پيچي شده است. گر چه اين قاب اغلب آرميچر خوانده مي‌شود، اما اين واژه عموماً به غلط بکار برده مي‌شود. در واقع آرميچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودي اعمال مي‌شود يا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجي ايجاد مي‌شود. با توجه به طراحي ماشين ، هر کدام از بخشهاي روتور يا استاتور مي‌توانند به عنوان آرميچر باشند. براي ساختن موتورهايي بسيار ساده کيتهايي را در مدارس استفاده مي‌کنند.

.48-قاعده دست راست فارادي را بيان كنيد؟

بر طبق اين قاعده براي بارهاي مثبتي كه وارد ميدان مغناطيسي ميشوند بيان ميكند كه اگر چهار انگشت دست راست را به صورت راست شده در جهت حركت بار مثبت (كه همان جهت سرعت و يا جريان است ) قرار بدهيم به طوري كه با بستن دست . انگشتها در جهت ميدان مغناطيسي قرار بگيرند. انگشت شست جهت نيروي الكترو مغناطيسي وارد بر ذره را نشان خواهد داد به شكل دقت كنيد :

49-آزمايشي طراحي كنيد كه وجود ميدان مغناطيسي را در اطراف يك سيم حامل جريان ثابت كند؟

يك سيم مسي را از وسط يك مقواي ضخيم عبور داده و آنرا به مولد متصل ميكنيم . به شكلي سيم و مقوا را قرار ميدهيم كه مقوا به صورت افقي قرار بگيرد سپس يك عقربه مغناطيسي را در كنار سيم روي مقوا قرار ميدهيم با زدن كليد و بر قراري جريان در سيم مشاهده ميشود كه عقربه منحرف ميشود و اين دليلي بر وجود ميدان مغناطيسي در اطراف يك سيم حامل جريان است.

50- چگونه جهت ميدان مغناطيسي را در اطراف يك سيم حامل جريان نشان بدهيم؟

با استفاده از دست راست ....... انگشت شست را در جهت جريان قرار داده و چهار انگشت را به دور سيم حلقه ميكنيم. كه در هر نقطه انگشتها جهت ميدان را نشان ميدهند.

51-ويژگيهاي ميدان مغناطيسي حاصل از سيم حامل جريان را بنويسيد؟

الف-اين ميدان به صورت حلقه هاي متحد المركزي به دور سيم و عمود بر سيم ايجاد ميشوند

ب-در نزديكي سيم حلقه ها به نزديكتر ( متراكمتر) و در فواصل دور از سيم حلقه ها بزرگتر و پراكنده تر هستند ( پراكندگي نشانه ميدان ضعيف و تراكم نشانه ميدان قويتر ميباشد

پ-با افزايش جريان ميدان افزايش ميابد

ت- جهت اين ميدان با قاعده دست راست مشخص ميشود

ث- بزرگي اين ميدان از فرمول زير بدست مي آيد

B = μ0 I/2Πr

52-تراوايي مغناطيسي چيست؟

ثابت μ0 را تراوايي مغناطيسي در خلا مينامند كه مقدار ان برابر است با= 4π×10-7 μ0 و واحد اندازه گيري ان ( تسلا متر بر امپر ميباشد ) TM/A

53-با رسم شكل خطوط ميدن مغناطيسي يك پيچه را ترسيم كنيد؟

54- چگونه جهت ميدان مغناطيسي را در يك پيچه يا حلقه تعيين كنيم؟

با استفاده از دست راست انگشت شست را در جهت جريان حلقه يا پيچه قرار ميدهيم و با چهار انگشت حلقه را در دست ميگيريم .انگشتها جهت ميدان را نشان ميدهند

55- ميدان مغناطيسي درون پيچه چه ويژگيهايي دارد؟

الف-ميدان درون پيچه قوي تر از بيرون پيچه است

ب- خطوط آن در درون پيچه هر چه به مركز پيچه نزديكتر شود از انحناي ان كاسته ميشود و در وسط پيچه به صورت خط راست در مي آيد.

56-ميدان مغناطيسي در مركز پيچه به چه عواملي وابسته است؟

الف-جريان پيچه- هرچه جريان بيشتر باشد ميدان در مركز پيچه نيز قويتر خواهد بود

ب- تعداد دورهاي پيچه- با افزايش تعداد دورهاي پيچه ميدان قويتر ميشود

پ-شعاع پيچه – هر قدر شعاع كمتر باشد ميدان قويتر ميشود

رابطه محاسبه ميدان مغناطيسي در مركز پيچه: B= μ0NI/2R

57-چگونه جهت ميدان مغناطيسي را در سيم لوله تعيين كنيم؟

با استفاده از دست راست انگشت شست را در جهت جريان قرار داده و سپس چهار انگشت را درون سيملوله ميكنيم تقريبا مشابه پيچه

58- سيملوله چيست؟

سيم لوله از چند دور سيم تشكيل شده و شبيه فنر است. اگر جريان الكتريكي از سيم لوله عبور كند در اطراف سيم لوله خاصيت مغناطيسي ايجاد ميشود

59- با رسم شكل خطوط ميدان مغناطيسي را در اطراف يك سيملوله نشان دهيد؟

60-ميدان مغناطيسي سيملوله به چه عواملي وابسته است؟

الف جريان عبوري از سيملوله/- با افزايش جريان ميدان قوي ميشود I

ب-تعداد دورهاي سيملوله در واحد طول n با افزايش اين فاكتور ميدان قويتر ميشود

61-ميدان در داخل سيملوله چگونه است؟

ميدان در داخل سيملوله به صورت خطوط موازي با فاصله هاي برابر رسم ميشود كه نشان دهنده ميدان مغناطيسي يكنواخت در داخل سيم لوله ميباشد

62- آيا سيملوله حامل جريان را ميتوان همانند اهنرباي ميله اي فرض كرد؟

بله - زيرا همانطور كه خطوط ميدان مغناطيسي يك سيملوله نشان ميدهد .همانند خطوط ميدان مغناطيسي اهنربا ميباشد يعني ميتوان دو قطب N(انتهايي از سيملوله كه خطوط از ان خارج ميشود) و S ( انتهايي از سيموله كه خطوط به ان وارد ميشود) را در نظر گرفت

63- چگونه آهنرباي الكتريكي بسازيم؟

اگر درون سيملوله يك ميله اهني قرار بدهيم با عبور جريان از سيملوله خاصيت مغناطيسي در اهن القا ميشود و هسته اهني يا همان ميله آهني به صورت موقت تبديل به آهنربا ميشود.

64- آيا با قرار دادن هسته اهني در سيملوله ميتوانيم اهنرباي دائمي بسازيم؟

خير - هسته سيملوله هنگامي به اهنربا تبديل ميشود كه از سيملوله جريان بگذرد . اگر جريان قطع شود هسته اهني نيز خاصيت اهنربايي خود را از دست ميدهد

65-وجود هسته اهني چه تاثيري بر ميدان سيملوله دارد؟

وجود هسته اهني باعث تقويت و قويتر شدن ميدان سيملوله ميشود. سيملوله بدون هسته اهني داراي ميدان مغناطيسي ضعيفي است كه عملا كاربردي ندارد.

66-به چند روش ميتوانيم ميدان مغناطيسي يك سيملوله را افزايش بدهيم؟

الف با قرار دادن هسته اهني درون سيملوله

ب- با افزايش جريان

پ-با افزايش تعداد دورهاي سيملوله در واحد طول

67-دو سيم موازي و مستقيم را كه حامل جريان هستند در كنار هم قرار ميدهيم ايا بر اين دو سيم نيروي مغناطيسي وارد ميشود؟

بله – زيرا هرسيم در ميدان مغناطيسي حاصل از سيم ديگر قرار ميگيرد و طبق فرمول F=ILB.SINα بر ان از طرف سيم ديگر نيرو وارد ميشود

68- اگر مطابق شكل به صورت متنافر (در فضا جدا از هم و عمود بر هم) دو سيم قرار بگيرند ايا بر انها نيرو وارد ميشود؟

خير- در صوري كه سيمها متنافر باشند چون هر كدام از سيمها در راستاي ميدان نغناطيسي سيم ديگر قرار ميگيرد در نتيجه طبق فرمول F=ILB.SINα زاويه ميان جريان و ميدان صفر بوده و نيرو نيز صفر خواهد شد

69- با رسم شكل جهت نيروهاي وارد بر دو سيم موازي با جريانهاي همجهت را نشان دهيد؟

اگر دو سيم موازي و داراي جريانهاي همجهت باشند به سمت همديگر كشيده ميشوند با استفاده از قاعده دست راست جهت ميدان و سپس جهت نيرو را مشخص ميكنيم

70-ثابت كنيد كه نيروي وارد بر هر دو سيم موازي با هم برابر است. اگر طول سيمها با هم برابر باشد؟

I2L2B1 = I1 L1 B2 F1=F2

I2L2 μ0 I1/2Πr = I1 L1 μ0 I2/2Πr

I2L2 I1= I1 L1 I2

L2 = L1

I2 I1= I1 I2

و اين مطلب اثبات ميشود.

71- با رسم شكل جهت نيروي وارد بر دو سيم موازي با جريان هاي مخالف را نشان دهيد؟

نكته: اگر دو سيم موازي و مستقيم جريانهاي هم جهت داشته باشند نيروي وارد بر هر كدام ربايشي

و اگر جريانهاي مخالف هم داشته باشند نيروي وارد بر هر كدام رانشي خواهد بود

72- از دو سيم بلند و موازي كه به فاصله d از يكديگر قرا ر دارند جرياني به شدت I ميگذرد جهت جريان در هر دو سيم يكسان است نيرويي كه بر هر يك متر از اين سيم وارد ميشود چقدر است؟

F1,2 = F2,1 = I1I2Lμ0 /2πd

F = I1I2μ0 /2πd = I1I2× 2×10-7

I1=I2

F= 2×10-7×I2

73-تعريف عملياتي يكاي شدت جريان (آمپر ) را بنويسيد؟

هر گاه از دو سيم نازك و مستقيم كه به فاصله يك متر از هم قرار دارند جريانهاي مساوي عبور كند به گونه اي كه ر هر يكمتر از سيم نيرويي برابر

2× 10-7 نيوتني وارد شود جرياني كه از هر سيم ميگذرد برابر يك امپر است.

74-دو قطبي مغناطيسي چيست؟

با توجه به سوال 3 : اگر آهنربا را انقدر خرد كنيم كه به حد اتم يا مولكول برسد باز هم داراي دو قطب Nو S خواهد بود .اين اهنرباهاي كوچك را دو قطبي مغناطيسي مينامند

75-محور مغناطيسي چيست؟

خطي كه دو قطب يك دو قطبي مغناطيسي را به هم متصل ميكند . محور مغناطيسي ناميده ميشود.

76- مواد مغناطيسي چيستند؟

موادي كه اتمها يا مولكولهاي سازنده ان خاصيت مغناطيسي داشته باشد را مواد مغناطيسي مينامند

77- انواع مواد مغناطيسي را نام ببريد؟

دو نوع ماده مغناطيسي وجود دارد

الف_ پارا مغناطيس PARAMAGNETISM

ب-فرومغناطيس FERROMAGNETISM

78-مواد پارا مغناطيسي را تعريف كنيد؟

در مواد پارا مغناطيس دوقطبي ها داراي سمتگيريهاي مشخص و منظمي نيستند و در جهتهاي كاتورهاي قرار دارن. در نتيجه در حالت عادي خاصيت مغناطيسي ندارند

79-اگر مواد پارا مغناطيس در يك ميدان مغناطيسي قرار بگيرند چه رخ ميدهد؟

از طرف ميدان مغناطيسي بر دوقطبيهاي ان نيرو وارد ميشود و انها را در جهت مشخص ميدان خارجي منظم ميكند كه در اين حالت ماده پارامغناطيس به صورت موقت اهنربا ميشود

80-چند ماده پارامغناطيس نام ببريد؟

منگنز-پلاتين-الومينيوم-فلزهاي قليايي و قليايي خاكي – اكسيژن-اكسيد ازت

81-اگر ميدان مغناطيسي خارجي را براي يك ماده پارا مغناطيس افزايش دهيم چه روي ميدهد؟

هرچه ميدان قويتر باشد تعداد بيشتري از دو قطبي ها با ميدان هم جهت ميشوند در نتيجه خاصيت مغناطيسي ماده بيشتر ميشود

82- با شكل تفاوت ميان مواد فرومغناطيس و پارا مغناطيس را نشان دهيد؟

83-مواد فرومغناطيس را تعريف كنيد؟

اين مواد به بخشهايي تقسيم بندي ميشوندكه در اين بخشها دو قطبيهاي مغناطيسي همجهت ميباشند.اما جهت گيري دوقطبيهاي هربخش با بخش مجاور متفاوت است. ممكن است كه سمتگيري و اندازه بخشهاي مغناطيسي(حوزه هاي مغناطيسي) در يك ماده فرومغناطيس به گونه اي باشد كه در كل اثر يكديگر را خنثي كنند و ماده در مجموع خاصيت مغناطيسي نداشته باشد

اين مواد به دو نوع فرومغناطيس نرم و فرومغناطيس سخت در طبيعت يافت ميشوند.

84- حوزه مغناطيسي چيست؟

بخشهايي از ماده فرومغناطيس كه در ان جهتگيري دو قطبي ها يكسان است را حوزه مغناطيسي مينامند

85-انواع مواد فرومغناطيس را نام رده و آنها را مختصرا توضيح دهيد؟

الف-فرومغناطيس سخت: مواد فرومغناطيسي كه در يك ميدان خارجي‍‍ ، حجم حوزه ها به سختي تغيير ميكند و نياز به ميدان مغناطيس قويتري دارندو ميتوانند پس از حذف ميدان خارجي خاصيت اهنربايي خود را حفظ كنند و از انها در ساخت آهنرباهاي دائمي استفاده ميشود را ماده فرو مغناطيس سخت مينامند. مانند فولاد

ب-فرو مغناطيس نرم : مواد فرومغناطيسي كه در يك ميدان خارجي به سهولت حجم حوزه ها تغيير ميكند و با حذف ميدان خارجي خاصيت آهنربايي خود را از دست ميدهند و از انها در ساخت آهنرباهاي موقت و يا الكتريكي استفاده ميشود. مانند اهن

86-چگونه يك ماده فرومغناطيس در يك ميدان خارجي ، خاصيت اهنربايي پيدا ميكند؟ و اهنربا ميشود؟

هنگامي كه ماده فرومغناطيس در معرض ميدان مغناطيسي خارجي قرار ميگيرد دو قطبي هاي انها شروع به همسو شدن با جهت ميدان خارجي ميكنند در نتيجه اندازه حوزه همسو با ميدان افزايش ميابد و تعادل بين حوزه ها به هم ميخورد و حوزه همسو با ميدان خارجي بزرگ و بزرگتر ميشود و در مجموع جسم خاصيت مغناطيسي پيدا ميكند به شكل دقت كنيد:

87- ايا خاصيت مغناطيسي ماده فرو مغناطيسي را ميتوان بصورت نامحدود افزايش داد؟

خير- براي خاصيت مغناطيسي هرماده مقدار بيشينه اي وجود دارد. اين مقدار بيشينه زماني ايجاد ميشود كه ماده فرو مغناطسي را در يك ميدان قوي مغناطيسي خارجي قرار بدهيم به صورتي كه تمامي حوزه هاي آن به هم پيوسته و دوقطبيهاي آن موازي و همسو با ميدان خارجي شود

88-منشا ميدان مغناطيسي زمين چيست؟

يكي از ويژگي هاي مهم كرة زمين ، وجود خاصيت آهنربايي در آن است و مانند اين است كه درون كرة زمين ، آهنرباي بسيار بزرگي قرار داده شده است و تا كنون ، نظريه هاي گو ناگوني براي علت آن ارائه شده است . آخرين نظريه اين است كه درون كرة زمين ، مواد مذاب در حال حركت وجود دارد و بيشتر اين مواد ، از جنس آهن و نيكل هستند . هنگامي كه اين مواد حركت مي كنند ، در اطراف جريان هاي الكتريكي ضعيفي به وجود مي آورند كه در مجموع ، باعث مي شود كرة زمين ، خاصيت آهنربايي پيدا كند و در اطراف كرة زمين ، ميدان مغناطيسي به وجود مي آيد . ما روي آهنرباي بزرگي به نام «زمين » زندگي مي كنيم .

چندين سيارة ديگر از سياره هاي منظومه شمسي نيز ، ميدان مغناطيسي دارند كه از جمله آنها مي توان از عطارد و مشتري نام برد . اين خاصيت در خورشيد و بسياري ستاره هاي ديگر نيز ديده مي شود .

خاصيت مغناطيسي كرة زمين ، نقش بسيار مهمي در جهت يابي كشتي ها و هواپيماها دارد . شمال و جنوب مغناطيسي زمين ثابت نيست و در فاصله هاي زماني ، به ميزان قابل ملاحظه اي تغيير مي كند .

89- زاويه انحراف مغناطيسي زمين چيست؟

چنانچه به كمك عقربة مغناطيسي به طرف قطب شمال يا جنوب برويم ، به قطب شمال و جنوب واقعي كرة زمين نمي رسيم . علت اين است كه قطب شمال و جنوب جغرافيايي و مغناطيسي كرة زمين ، با هم يكي نيست ؛ يعني اينكه قطب شمال مغناطيسي زمين ، درست روي قطب شمال جغرافيايي زمين قرار ندارد و اگر دو قطب جغرافيايي و مغناطيسي زمين را توسط خطي فرضي به به نام « محور » به هم وصل كنيم ، بين دو محور مغناطيسي و محور جغرافيايي زمين ، زاويه اي ساخته مي شود كه به آن ، زاوية انحراف گويند . اين زاويه ، به مرور زمان ، جزئي تغيير مي كند و ثابت نمي ماند ، و اندازة آن در نقاط مختلف زمين متفاوت است . زاوية انحراف در جهت يابي هواپيماها و كشتي ها بسيار مهم است . هم اكنون قطب شمال مغناطيسي كرة زمين ، در شمال كانادا قرار دارد

90-زاويه ميل چيست؟

مطالعة مغناطيسي زمين ، نشان مي دهد كه خط هاي ميدان مغناطيسي زمين افقي نيست و با سطح زمين زاويه اي مي سازد همچنين مي دانيم خاصيت مغناطيسي يك آهنربا در نقاط مختلف آن متفاوت است و در دو قطب آن ، اين خاصيت بيشتر است . به همين ترتيب ، خاصيت آهنربايي كرة زمين در دو قطب بيشتر است . پس اگر يك عقربة مغناطيسي آزاد باشد تا بتواند در راستاي عمودي نيز حركت كند ، نوك اين عقربه نزديك قطب

نمونه سوال مغناطیس مورد استفاده دانش آموزان سال سوم

مطالب مشابه :

مقاله: چگونه مي توان روش سنتي تدريس را به روش فعال تغيير داد؟

نمونه سوال مغناطیس مورد استفاده دانش آموزان سال سوم

آموزش فصل مغناطیس فیزیک3

نحوه ساخت و ارزیابی پل ماکارونی

تعدادی سوال از فصل مغناطیس

نمونه سوال وجزوه ی درس مغناطیس برای دانش آموزان سال سوم دبیرستان

مغناطیس

سوالات فصل مغناطیس سری دوم